Полторы недели назад Xiaomi представила свой флагманский смартфон Mi 8: аппарат во многом превосходит существующих конкурентов, но одна деталь в нём интересует меня более всего. Если внимательно прочитать спецификации новинки, можно увидеть такие слова: «двухдиапазонный GPS». Что это? Звучит обычно. Может там стоит две антенны, и сигнал будет ловиться лучше?

На самом деле речь идёт о настоящей революции в спутниковой навигации — и случилась она не с выходом смартфона китайской корпорации. Несколько месяцев назад Минобороны США предоставило в открытый доступ расшифровку протокола L5 — и это событие должно обрадовать вас куда больше, чем появление тройной камеры или модного соотношения сторон дисплея. Сейчас я расскажу, почему.

Чуть-чуть истории

Прежде всего — небольшое погружение в тему. GPS-навигация стала достоянием общественности в 1995-ом году, когда спутниковая система покрыла всё видимое небо, а её владелец — американские военные — разрешил простым смертным пользоваться новой чудотехнологией. Увы, поначалу всё было весьма плачевно: Минобороны намеренно вносило сильные искажения в радиосигналы со спутников, и навигация для простого люда была похожа на комичный и мучительный процесс. Погрешность при измерении позиции составляла не менее 100 метров!

Пользовательская — то есть наша с вами — революция случилась накануне нового тысячелетия: 1 мая 2000-го года президент США обязал военные силы дать народу нормальный и честный сигнал с космических спутников. Распоряжение было немедленно исполнено, и наступила удивительная эпоха GPS-навигации. То было время примитивных кнопочных телефонов, но уже тогда обладатели некоторых из них (например, аппарата Benefon ESC) могли прикоснуться к волшебству — и увидеть «себя» на географической карте. Начался GPS-бум: люди стали покупать карманные навигаторы, автомобили — оборудоваться дорожными приборами, а мобильные девайсы всех типов и форм — всё чаще оснащаться этой удобной фичей.

Изменения в точности после закона 2000-го года

Смартфоны, появившиеся в 2007-ом году, сделали навигацию такой, какой мы её знаем сегодня. Спутниковая система перестала быть увлечением энтузиастов и путешественников, и каждый обладатель современного телефона — хотел он того или нет — имел в вооружении личную систему геопозиционирования. Что ещё более важно — GPS-навигация постепенно интегрировалась в большинство сервисов и приложений. Какое из них сегодня не спросит у вас разрешения предоставить ему данные о местоположении?

Функция настолько прочно вошла в нашу жизнь, что мы уже не задумываемся над тем, как это происходит и есть ли GPS-модуль в том или ином гаджете. Конечно есть — мы находим себя на карте местности, наблюдаем за перемещениями родных и друзей; не зная точного адреса, вызываем такси; пишем отзывы о местах, которые посетили, и делаем много других «фантастических» вещей.

Чуть-чуть сути

Но есть в пользовательской навигации одна незадачка. Вспомните классическую сцену из детективного фильма: полицейские крепят к одежде преступника «жучок» и наблюдают за его передвижениями из участка. На первый взгляд всё как обычно: в точности как и на наших телефонах. Однако в кино крестик (стрелочка) наблюдаемого объекта всегда указан на карте с неимоверной точностью: стоит человеку сделать шаг в сторону, и навигатор тут же скрупулёзно зафиксирует передвижение.

А теперь вспомните, как работают наши с вами устройства — в независимости от того, встроен ли GPS-модуль в смарт-часы или представляет собой отдельный девайс с мощной антенной. Совсем не так как в фильмах, правда? Даже если сигнал со спутников определяется быстро, о «киношной» точности можно и не мечтать: стрелка на карте постоянно норовит куда-то ускакать, бредёт в десятке метров от нас, а порой и вовсе перепрыгивает на другую сторону дороги. И это не говоря о случаях, когда навигатор вообще отказывается работать.  В чём тут дело? У полицейских более мощные антенны? Или это просто художественный вымысел?

Никакой не вымысел. Устройства силовых структур действительно умеют определять местоположение объекта с удивительной точностью — и помогает им в этом отнюдь не антенна.

Дело в том, что GPS-спутники непрерывно посылают из космоса два радиосигнала: один называется L1 и работает на частоте 1 575 МГц, другой зовётся L5, и частота у него тоже другая — 1 227 МГц. Эти радиосигналы несут зашифрованные коды, и если немного огрубить, сигнал L1 содержит так называемый «грубый код» (Coarse Acquisition code), а в L5 зашифрован «точный код» (Precision code).

Как вы уже догадались, киношные (и реальные) полицейские пользуются продвинутым кодом L5-сигнала — с его помощью навигатор определяет местоположение объекта с точностью до 3 см и максимальной погрешностью в 30 см! Только вдумайтесь: 30 см — это ничтожное расстояние одного шага!

Нам же достался грубый код сигнала L5 — именно его перестали искажать в 2000-ом. Да, событие было значимое, и оно отыграло свою роль в истории — но не пора ли и простым смертным насладиться сверхточным позиционированием? Ведь погрешность «нашего» сигнала L1 в лучшем случае составляет 5 метров!

Что теперь?

И вот, 21 сентября 2017 года из Сингапура пришла радостная весть: компания Broadcomm, специализирующаяся на производстве модулей связи, анонсировала разработку двухдиапазонного GPS-чипа, работающего не только с привычным сигналом L1, но и с «запретным» L5. Очевидно, минобороны США приняло решение дать расшифровку точного кода L5 — однако подробности этого события не разгласили.

Общественность и СМИ давно наседала на военных — сколько можно единолично владеть технологией, а в гражданское пользование «кидать отбросы» в виде L1? Вероятнее всего, имела место продажа расшифровки компании Broadcomm, поскольку ни один сторонний разработчик не похвастался за прошедшее с сентября время аналогичной «добычей».

Как и следовало ожидать, анонсированный чип способен определять местоположение пользователя с точностью до 3 – 10 см. Максимальная погрешность будет составлять 30 см — таким образом, местоположение будет определяться в 16 раз точнее, чем раньше! Умельцы уже оснастили некоторые устройства Samsung и Nexus новинкой от Broadcomm, и результаты тестов подтвердили заявленные спецификации.

Также хочу отметить, что в новых гаджетах, работающих с сигналом L5, будет не только высокая точность позиционирования — но и отличное качество сигнала. Дело в том, что частота 1 227 МГц, на которой работает L5, способна пробираться в такие уголки городских застроек, о которых нынешние GPS-приёмники не могут и мечтать. Это обусловлено законами физики: сигнал с большей длиной волны лучше дефрагирует (обходит препятствия).

Что ж, чип Broadcomm BCM47755 представлен, а разработчики и пользователи замерли в ожидании — когда? Дело осложняется тем, что Broadcomm не является лидером в поставке чипов производителям мобильных девайсов — это место прочно заняла компания Qualcomm. Её SoС-кристаллы Snapdragon включают в себя GPS-модули, и не каждый бренд осмелится заказать у Broadcomm дискретный чип, пусть и с революционной GPS-антенной.

Xiaomi mi8 — первый телефон с GPS-антенной L5

Тем не менее, дело оставалось за малым — применить чип в своём устройстве. Это и сделала Xiaomi, внедрив модуль BCM47755 в свой новый телефон, который, кстати, работает на Quallcom’овском Snapdragon.

И что теперь? Первый шаг сделан, остаётся лишь дождаться лавины, последующей за ним. Я почти уверен, что в сентябре мы увидим Apple Watch 4, поддерживающие работу с новым протоколом L5. А такие монстры GPS-навигации, как Garmin, Suunto и Pebble уже наверняка трудятся над созданием сверхточных гаджетов. В спецификациях чипа BCM47755 сказано, что он подходит как для смартфонов, так и для навигаторов и умных часов — так что никаких преград для производителей нет.

Я тут!

Казалось бы незначительное событие изменит наше представление об «электронной» навигации. Смартфоны, GPS-приёмники, умные часы и планшеты будут определять геопозицию нас и наших близких так точно, что сам процесс превратится в удовольствие. Стрелочка на дисплее будет неизменно следовать за нами: в городских трущобах, в лесу, на дорогах и даже в зданиях. Это ещё один шаг к тому, чтобы жизнь стала удобнее — и осталось подождать всего ничего.

Читайте наш блог – его «расположение» в интернете вы уже знаете. И не забудьте заглянуть в Telegram-канал Inspector Gadgets – здесь мы публикуем самое интересное, актуальное и весёлое из мира технологий.